Выбор допусков и посадок на гладкие элементы деталей машиностроительных узлов

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения» 1. Допуски и посадки цилиндрических соединений Даны следующие посадки: Ø 40 Н8/f7, ES = +89 мкм, EI = +50 мкм; es = 0 мкм, ei = -39 мкм. Ø 40 H7/s7, ES = +25 мкм, EI = 0 мкм, es = +68 мкм, ei = +43 мкм. Ø 40 H8/js7, ES = +89 мкм, EI = +50 мкм; es = +12 мкм, ei = -12 мкм. Расшифровываем условное обозначение одной из посадок.Например: Ø 40 H7/f7, где: 250 - номинальный размер в мм; H и f - основные отклонения отверстия и вала, указывающие на расположение поля допуска относительно номинального размера (нулевой линии); 7 и 7 - квалитеты, которыми нормируется допуск размера 40 мм отверстия и вала соответственно; Н8 -поле допуска отверстия в системе отверстия; F7 - поле допуска вала, образующего посадку с зазором в системе основного отверстия; Н8/f7 - посадка с зазором в системе отверстия.

Рассчитываем допуски размеров, предельные размеры детали, предельные зазоры и натяги, допуски посадок.

Соединение Ø 40 Н8/f7 TD = ES - EI = 89 - 50 = 39 мкм, Td = es - ei = 0 - (-39) = 39 мкм. Dmax = D + ES = 40 + 0.089 = 40.089 мм; Dmin = D + EI = 40 + 0.050 = 40.05 мм; dmax = d + es = 40 + 0 = 40 мм; dmin = d + ei = 40 - 0.039 = 39.961 мм. Посадка с зазором, выполнено в системе вала. Smax = Dmax - dmin = 40.089 - 39.961 = 128 мкм; Smin = Dmin - dmax = 40.05 - 40.00 = 50 мкм. Ts = Smax - Smin = 128 - 50 = 78 мкм; Ts = TD + Td = 39 + 39 = 78 мкм. Соединение Ø 40 H7/s7 TD = ES - EI = 25 - 0 = 25 мкм; Td = es - ei = 68 - 43 = 25 мкм; Dmax = D + ES = 40 + 0,025 = 40,025 мм; Dmin = D + EI = 40,00 мм; dmax = d + es = 40 + 0,068 = 40,068 мм; dmin = d + ei = 40 + 0,043 = 40,043 мм; Посадка с натягом, выполнена в системе отверстия. Nmax = dmax - Dmin = 40.068 - 40.00 = 68 мкм; Nmin = dmin - Dmax = 40.043 - 40.025 = 18 мкм; TN = Nmax - Nmin = TD + Td = 68 - 18 = 50 мкм. Соединение Ø 40 H8/js7 TD = ES - EI = 89 - 50 = 39 мкм; Td = es - ei = 12 - (-12) = 24 мкм; Dmax = D + ES = 40 + 0,089 = 40,089 мм; Dmin = D + EI = 40 + 0,05 = 40,05 мм; dmax = d + es = 40 + 0,012 = 40,012 мм; dmin = d + ei = 40 - 0,012 = 39,988 мм. Посадка переходная, выполнена в системе вала. Nmax = dmax - Dmin = 40.012 - 40.05 = 7 мкм; Smax = Dmax - dmin = 40,089 - 39,988 = 101 мкм; TS,N = Smax + Nmax = 101 + 7 = 108 мкм. 2. Допуски и посадки подшипников качения. Условное обозначение подшипника - 7000124; Интенсивность радиальной нагрузки - PR = 2100 Н/мм; Класс точности подшипника - 6; Виды нагружения колец подшипника: Внутреннего кольца - местное; Наружного кольца - циркуляционное; Режим работы - нормальный или тяжёлый. 2.1 Основные размеры подшипника: Наружный диаметр D = 180 мм; Внутренний диаметр d = 120 мм; Ширина кольца В = 25 мм. 2.2 В зависимости от размеров и класса точности определяем предельные отклонения на изготовление колец подшипника. Для наружного кольца при D = 180 мм es = 0, ei = -15 мкм; Для внутреннего кольца при d = 120 мм ES = 0, EI = -13 мкм. 2.3 Выбираем посадки подшипника качения в зависимости от вида нагружения. В нашем примере (при нормальном или тяжёлом режиме работы) принимаем посадку на вал с полем допуска g6. Для наружного кольца, работающего при циркуляционном нагружении при диаметре 180 мм и PR = 2100 Н/мм принимаем посадку на корпус с полем допуска P2.4 Определяем предельные отклонения размеров вала и корпуса. Для вала Ø 120g6 для корпуса Ø 180P7 es = 0, ei = -34 мкм, ES = 0, EI = -68 мкм 2.5 Назначаем шероховатость поверхности посадочных мест в зависимости от номинальных диаметров колец и класса точности подшипника.

Для вала: Цилиндрическая поверхность - Ra не более 1,25 мкм; Поверхность торцов заплечиков - Ra не более 2,5 мкм; Для корпуса: Цилиндрическая поверхность - Ra не более 1,25 мкм; Поверхность торцов заплечиков - Ra не более 2,5 мкм; Отклонения от округлости для вала - 8 мкм, для корпуса -10 мкм. Отклонения профиля продольного сечения для вала -9 мкм, для корпуса - 10 мкм. Допускаемое торцевое биение заплечиков вала - &#916; = 19 мкм, корпуса - &#916; = 35 мкм. 3. Допуски и посадки шпоночных соединений. Номинальный размер соединения - &#216; 136 мм; Посадка по цилиндрической поверхности - H7/k8 ; Характер соединения шпонки по размеру -плотный. 3.1 Определяем основные размеры деталей шпоночного соединения и схему полей допусков на ширину «в» для заданного характера соединения. 3.2 Строим схему расположения полей допусков для заданного «плотного» характера соединения по боковым поверхностям шпонки, паза вала и паза втулки: D = d = 136 мм; b = 36 мм; h = 20 мм; t1 = 12 мм; t2 = 8,4 мм; l = 100 мм; d - t1 = 124 мм; D + t2 =144,4 мм. 3.3 Строим схему расположения полей допусков на размер &#216; 136. 3.4 Предельные отклонения на элементы шпоночного соединения определяем по ГОСТ 233360-78. На диаметр втулки &#216; 136Н7 ES = +48 мкм, EI = 0. Для вала &#216; 136k6 es = +20 мкм, ei = +9 мкм. На ширину шпонки 36h9 es = 0, ei = -62 мкм. На высоту шпонки h = 20 c полем допуска h11 es = 0, ei = -130 мкм. На длину шпонки l = 100 с полем допуска h14 es =0, ei = +870 мкм. На боковые поверхности шпонки: Ширина паза втулки 36Р9 ES = -26 мкм, EI = -88 мкм. Ширина паза вала 36Р9 ES = -26 мкм, EI = -88 мкм. Глубина паза вала t1 = 12 мм ES = +300 мкм, EI = 0. Глубина паза втулки t2 = 8,4 мм ES = +300 мкм, EI = 0. На размер d - t1 = 124 мм es = 0, ei = -300 мкм. На размер D + t2 =144,4 мм ES = +300 мкм, EI = 0. 3.5 Шероховатость сопрягаемых поверхностей: Цилиндрическая поверхность: Для вала Ra <= 3,2 мкм, для отверстия Ra <= 3,2 мкм. Боковая поверхность при b = 36 мм: Для паза вала Ra <=3,2 мкм, для паза втулки Ra <=3,2 мкм. Поверхность дна паза вала и втулки - не более 12,5. Боковая поверхность шпонки - не более 3,2 мм. 4. Допуски и посадки шлицевых соединений.

D = 8 * 32 * 36H8/e8* 6D9/h8 4.1 Расшифровываем условное обозначение соединения.

D -способ центрирования (по отверстию); 8 -количество шлицев z; 32 - внутренний диаметр d; 36 - наружный диаметр D; 7 - ширина зуба b; H8/e8 -посадка по не центрирующей поверхности с диаметром D = 36 мм. D = 8 * 32 * 36H8 * 6D9 - условное обозначение шлицевой втулки; D = 8 * 32 * 36e8 * 6h8 - условное обозначение шлицевого вала. 4.2 Пользуясь ГОСТ 25347-82 определяем предельные отклонения на размеры d = 32 мм, D = 36 мм, b = 7 мм и наносим их на схему со своим знаком. 4.3 Предельные отклонения шлицевого соединения: &#216; 36H8/e8 : ES = +39 мкм; EI = 0; es = -50 мкм; ei = -89 мкм; 6D9/h8: ES = +60 мкм; EI = +30 мкм; es = 0; ei = -22 мкм. Рассчитываем нижнее предельное отклонение ei = d1 - d = 30,4 -32,0 = -1600 мкм Назначаем квалитет на внутренний диаметр вала. Принимаем 14-й квалитет.

Определяем допуск на размер d = 32 мм в 14-м квалитете по стандарту: Td = 620 мкм Рассчитываем верхнее предельное отклонение es = ei + Td = -1600 + 620 = -980 мкм. Таким образом, исполнительный размер вала: &#216; 32-980-1,60.